Amplificadores

Amplificadores operacionales

Nehemías José Gómez Flórez

Tecnología en electrónica industrial

Universidad de sucre

Sincelejo, Colombia

nahamias@hotmail.com

I. Introducción

Uno de los dispositivos de gran trayectoria y muy utilizados actualmente, dado que por medio de este podemos obtener múltiples funciones dependiendo de su respectiva configuración para la solución inconvenientes presentado, logrando así implementarlo en aparatos que satisfacen necesidades cotidianas del diario vivir son los amplificadores operacionales, los cuales son circuitos precisos que aumentan x señal de entrada a una mayor, siendo esta la deseada o requerida para el funcionamiento de un sistema, es decir , un amplificador diferencial de muy alta ganancia .

A continuación se tratara sobre la simbología y sus terminales, características del amplificador ideal, la estructura interna y los circuitos con sus aplicaciones de los amplificadores operacionales.

2. Desarrollo

2.1 Símbolo y terminales

Un amplificador operacional es un dispositivo electrónico, siendo capaz de ofrecer una tención de salida en función de una tención de entrada. Siendo su símbolo el siguiente:

Fig.1 Simbolo de amplificador operacional

La Fig.1 muestra el símbolo de un amplificador operacional el cual tiene dos entradas la - que se denomina “inversora” y la + que se denomina “no inversora” y una salida Vo. Se alimentan a través de dos terminales uno con tensión positiva +V y otro con tensión negativa -V. Adicionalmente pueden tener otros terminales específicos para compensación de frecuencia, corrección de derivas de corriente continua etc.

Fig. 2 Alimentación de circuito

La fig. 2 muestra la alimentación de un amplificador operacional por medio de dos fuentes de alimentación (alimentación simétrica). El terminal de referencia de tensiones (masa) no está conectado directamente al amplificador operacional. [1]

2.1 Amplificador ideal

Este se caracteriza por cumplir con los siguientes parámetros:

Una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero. Su salida se obtiene por medio de la expresión: la cual expresa que la salida es directamente proporcional a la diferencia de potencial en la entrada.

2.1 Estructura interna del amplificador operacional

Aunque es usual presentar al A.O. como una caja negra es importante entender la forma que funciona, de esta forma se podrá entender mejor las limitaciones que presenta. Los diseños varían entre cada fabricante y cada producto, pero todos tienen básicamente la misma estructura interna, que consiste en tres etapas: amplificador diferencial, amplificador de tensión y amplificador de salida.

A continuación se observa un diagrama de bloque de un amplificador operacional de propósito general.

Fig.3 Diagrama a boques simplificado de un amplificador operacional de propósito general.

En la fig.3 se observa un diagrama de bloque de un A.O de propósito general donde se encuentran tres etapas: etapa de entrada o A.O diferencial la cual se conoce a la etapa de entrada de dicho dispositivo. Su impedancia de entrada es muy elevada y su ganancia de voltaje también es grande. Cuando se aplica las señales de entrada v(+) y v(-). Ed se amplifica en esta etapa y aparece como voltaje de salida en v1.

La etapa intermedia o desplazador de nivel donde la señal v1 a la salida del A.O diferencial se acopla directamente a la entrada de la etapa intermedia del desplazador de nivel.

Aquí se llevan a cabo dos funciones. El primero consiste en desplazar el nivel de voltaje a la salida, cd, del amplificador diferencial hasta el valor necesario para polarizar la etapa de salida. La segunda permite que pase la señal de entrada v1 casi sin modificación y convertirse en la señal de entrada v2 de la etapa de salida o en

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